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Österreichische PATENTSCHRIFT ? 16811.
CARL ILGNER IN ZABRZE (OBER-SCHIESIEN).
Regelung elektrischer Arbeitsmaschinen, deren intermittierender Kraftverbrauch von dem Antriebselektromotor und mit ihm verbundenen Schwungmassen gleichzeitig gedeckt wird.
Elektrisch angetriebene Arbeitsmaschinen, z. B. Walzwerke, welche einen stark wechselnden Kraftverbrauch zeigen, werden mit Schwungmassen versehen, einerseits um eine allmähliche Belastung des Motors zu bewirken, andererseits um bei den stärksten Beanspruchungen gleichzeitig aus Motor und Schwungmassen Arbeit zu entnehmen, so dass der Motor erheblich kleiner bemessen werden kann, als der grössten Arbeitsleistung entspricht.
Dabei muss der Elektromotor ein solcher sein, welcher zwischen Leerlauf und Belastung eine Abnahme der Umdrehungszahl, also sogenannte Schlüpfung zeigt.
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Nachstehende Regelungseinrichtung will nun für den Elektromotor die gleichen Ver- hältnisse wie bei der Dampfmaschine herbeiführen, wenn er in Betrieben mit intermittierendem Kraft verbrauch in dem oben angedeuteten Sinne mit Schwungmassen zusammen arbeitet.
Bei asynchronen Wechselstrommotoren, welche zunächst betrachtet werden sollen, geht das Verfahren wie folgt vor sich :
Der Motor bringt die Schwungmassen und die Arbeitswelle auf die Umdrehungszahl, welche der jeweilig zu leistenden Arbeit entspricht. Der Arbeitsverbrauch muss zu dieser Zeit selbstverständlich geringer sein, als der normalen Leistung des Motors oder der ge- wünschton Betastung desselben entspricht, denn sonst würden die Schwungmassen nicht geladen worden können.
Steigt nun die abzugebende Leistung weiter an, so nimmt das System in einem gegebenen Augenblick die Umdrehungszahl an, welche der Schlüpfung des Motors bei normaler Belastung entspricht. Von diesem Augenblicke an wird jedoch durch einen in den induzierten Teil des Motors geschalteten Widerstandsregler der primäre Strom und damit die Belastung des Motors so geregelt, dass die. festgesetzte Grenze nicht überschritten wird. Diese Regelung,
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zahl des Systems den Widerstand einschaltet.
AnStelle des Fliehkraftreglers kann natürlich auch eine gleichwertige andere Vorrichtung benutzt werden, wenn sie nur im Verhältnis zur abnehmenden Umdrehungszahl den Widerstand schaltet.
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Es ist selbstverständlich nicht ausgeschlossen, dass auch vor Erreichung der gewünschten Hetastungsgrenze schon Widerstand eingeschaltet wird, etwa um den Zeitpunkt der Erreichung dieser Grenze hinauszuschieben, wodurch die Belastungsübernahme dos Motors verlangsamt werden könnte.
Damit die Normalbelastung des Motors nicht überschritten werden kann, auch wenn derselbe zu Zeiten geringeren Kraftbcdarfs die Schwungmassen beschleunigt, muss die Wiederansschaltung der Widerstände in der gleichen Weise vor sich gehen.
Bei Gleichstrommotoren wird derselbe Zweck erreicht durch Vorschaltung eines Widerstandes vor den Anker oder durch Verstärkung des Magnetfeldes oder durch eine Verbindung beider Methoden. Dabei müssen die zur Verwendung kommenden Gleichstrommotoren so beschaffen sein, dass ihre höchste Umdrehungszahl eine begrenzte ist, so dass sie also nicht durchgehen können.
Der eigentliche Zweck der Regelungseinrichtung, die Belastung des Motors zu begrenzen, würde in manchen Fällen auch erreicht werden können durch einen Motor, bei welchem der Tourenabfall zwischen der geringeren und der grösseren Belastung von vorneherein so eingerichtet ist, wie er sich bei dem vorliegenden Verfahren unter Anwendung von Widerständen ergibt.
Es zeigt aber die Berechnung, dass alsdann die Wirtschaftlichkeit des Motors andauernd schlechter wäre als bei dem vorliegenden Verfahren, weil bei diesem der Widerstand erst dann vorgeschaltet wird, wenn eine grössere Inanspruc1mahmo stattfindet.
Soll die Einrichtung bei einem asynchronen Wechselstrommotor mit Hilfe eines Fliehkraftreglers durchgeführt werden, so ist dieser, der von der Welle des Wechselstrommotors zwangläufig angetrieben wird, so zu wählen, dass er genügend Verstellkraft besitzt, um mit nur geringem, sogenannten toten Gang die Widerstandbahn zu verstellen. Seine höchste Umdrehungszahl ist gegeben durch diejenige des Motors, bei welcher derselbe die Vollast übernimmt, seine niedrigste durch die niedrigste Umdrehungszahl der Schwungmassen, welche diese annehmen, wenn sie die annähernd im voraus bekannte Arbeit abgegeben haben.
Die Widerstände werden mit Hilfe einer Kontaktbahn in den induzierten Teil des asynchronen Motors geschaltet ; die Grösse derselben ergibt sich aus den Leistungsdiagrammen des betreffenden Motors.
Alsdann werden durch geeignete mechanische Mittel der Stellwerkshebel des Flieh- kraftreglers und der Schalthebel des Regelungswiderstandes so miteinander verbunden, dass bei der oberen Umdrehungszahl des Fliehkraftreglers alle Widerstände aus-und bei der unteren Umdrehungszahl alle eingeschaltet sind.
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Austrian PATENT LETTERING? 16811.
CARL ILGNER IN ZABRZE (OBER-SCHIESIEN).
Control of electrical machines, the intermittent power consumption of which is covered by the drive electric motor and the centrifugal masses connected to it at the same time.
Electrically driven machines, e.g. B. Rolling mills, which show a strongly changing power consumption, are provided with flywheels, on the one hand to bring about a gradual load on the engine, on the other hand to extract work from the engine and flywheel masses at the same time under the heaviest loads, so that the engine can be made considerably smaller , than corresponds to the greatest work performance.
The electric motor must be one that shows a decrease in the number of revolutions between idling and load, i.e. so-called slippage.
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The following control device now wants to bring about the same conditions for the electric motor as for the steam engine when it works together with centrifugal masses in the sense indicated above in companies with intermittent power consumption.
For asynchronous AC motors, which are to be considered first, the procedure is as follows:
The motor brings the centrifugal masses and the output shaft to the number of revolutions that corresponds to the respective work to be done. The work consumption at this time must of course be less than the normal output of the motor or the desired activation of the same, because otherwise the centrifugal masses would not be able to be charged.
If the output to be delivered continues to rise, the system assumes the number of revolutions at a given moment, which corresponds to the slip of the motor under normal load. From this moment on, however, a resistance regulator connected to the induced part of the motor regulates the primary current and thus the load on the motor so that the. set limit is not exceeded. This regulation,
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number of the system switches on the resistor.
Instead of the centrifugal governor, another equivalent device can of course be used if it only switches the resistance in relation to the decreasing number of revolutions.
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Of course, it cannot be ruled out that resistance is switched on before the desired tactile limit is reached, for example in order to postpone the point in time at which this limit is reached, which could slow down the take-over of loads by the motor.
So that the normal load of the motor cannot be exceeded, even if it accelerates the centrifugal masses at times of lower force requirement, the resistors must be switched on again in the same way.
With DC motors, the same purpose is achieved by connecting a resistor in front of the armature or by increasing the magnetic field or by combining both methods. The DC motors used must be designed in such a way that their highest number of revolutions is limited so that they cannot go through.
The actual purpose of the control device, to limit the load on the engine, could in some cases also be achieved by an engine in which the trip drop between the lower and the higher load is set up from the start as it is in the present method Application of resistances results.
However, the calculation shows that the economic efficiency of the engine would then be consistently worse than in the case of the present method, because in this method the resistor is only connected upstream when a greater demand takes place.
If the device is to be carried out in an asynchronous AC motor with the help of a centrifugal governor, then this, which is inevitably driven by the shaft of the AC motor, must be selected so that it has enough adjusting force to adjust the resistance path with only a small, so-called dead gear . Its highest number of revolutions is given by that of the motor at which it takes over the full load, its lowest by the lowest number of revolutions of the centrifugal masses, which they assume when they have delivered the work that is approximately known in advance.
The resistors are switched into the induced part of the asynchronous motor with the help of a contact path; the size of the same results from the performance diagrams of the relevant engine.
Then, by suitable mechanical means, the control lever of the centrifugal governor and the switching lever of the control resistor are connected to one another in such a way that all resistors are switched off at the upper speed of the centrifugal governor and all on at the lower speed.